Désembuage : comment calculer la puissance nécessaire ?

[Blacksky]

Bonjour,

 

Ayant acquis une paire de grosses jumelles (25x100), j'anticipe de possibles (et probables !) problèmes de buée/givre ...

J'ai déjà réalisé des systèmes anti-buée sur mon Newton (secondaire, chercheur, Telrad ...) à base de résistances avec des puissances de quelques watts ;

Pareil pour mon objectif photo qui est équipé de 2,5 watts de chauffage.

Puissances déterminées "au jugé" ou par tâtonnements successifs.

Mais ça fonctionne, je ne suis plus jamais embêté par la buée.

 

J'ai lu pas mal de posts sur le sujet, et le principe de chauffer "juste ce qu'il faut" me plait parce qu'il optimise la batterie utilisée : pas trop grosse (et donc lourde à trainer !), capacité choisie selon les besoins finaux, et donc pas trop cher.

Le principe est de chauffer pour que les optiques restent à 2 °C au dessus du point de rosée, quelle que soit la température ambiante.

C'est bien expliqué par Olivdeso ici (réponse #7) : http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=106777&highlight=chauffage+lunette

 

La question que je vous pose : comment calculer la puissance nécessaire (en watts) selon le diamètre des objectifs à chauffer ?

 

Empiriquement je sais que si j'y colle 10 à 15 watts je serais tranquille, mais j'aimerais comprendre le pourquoi !

 

Merci !

Bon ciel

Vincent

[macfly51]

Salut Black

 

Dans mon fichier nommé "résistances chauffantes" ou j'ai compilé pas mal de données glanées ici et là, voici quelques copié/collé :

 

Pour la puissance à installer, j'avais calculé la formule suivante en faisant une régression linéaire des puissances préconisées par Kendrick :

P(Watt) = 0,055 x Dia (mm) + 0,75

Ça marche pour les lentilles et les lames de fermeture, c'est une valeur max.

 

et

 

Dans le principe, il faut 1 watt de puissance par pouce de diamètre pour dépasser le point de rosé.

1 pouce = 2.54 cm

Prenons un exemple concret; soit, pour ma lunette de 80 m/m qui a un pare-bué de 116m/m : 11.6 / 2.54 = 4.6 W

Ajout d’une marge de sécurité d'environ x2, histoire de garder un peu de puissance par temps humide et de grand froid, donc environ 8 W.

P(w) = U² / R donc R = U² / P

Avec P = puissance en watt ; U = tension d’alimentation en volts ; R = résistance chauffante en ohm

Si P = 8 watts et U = 12v, alors R = 12² / 8 = 18 ohms

6 résistances pour faire le tour : 18 / 6 = 3 ohms par résistance.

 

Bon bricolage

[Blacksky]

Salut Mac

 

C'est extra, quelle réactivité !!!

 

Alors je trouve, pour un diamètre de lentille de 100 mm :

- 6,25 watts avec la formule Kendrick ;

- 3,94 watts avec la deuxième formule.

Donc entre 4 et 6 watts par lentille frontale (soit une conso maxi si on part sur 6 w. de 2 x 0.5 Amp. sous 12 v.)

 

Ca me parait moins déconnant que mon estimation de 10 à 15 watts !!!

Et si je prévois en plus des pare-bués (limitation du rayonnement), ça devrait le faire.

 

Merci Mac !

[olivdeso]

 

Dans le principe, il faut 1 watt de puissance par pouce de diamètre pour dépasser le point de rosé.

 

Au début j'étais d'accord avec ça, c'est ce que font les fabricants d'ailleurs : ils prennent une résistance chauffante avec un coefficient de dissipation par mètre

 

Mais dans la pratique on s'aperçoit que le réglage de la puissance n'est pas le même suivant le diamètre. On met le variateur de puissance quasi à fond sur les gros diamètres (et encore, impossible de dégivrer le C11 par -15C, même à fond) et beaucoup moins sur les petits.

 

En effet, ce qui joue est finalement la surface de verre qui dissipe la chaleur de la résistance, donc proportionnel au carré du rayon et non au rayon.

 

Mais pour un diamètre de 100mm la valeur donnée de 6W par Dew not ou Kendrick (qui a un peu copié sur Dew not...) marche encore bien. Complètement d'accord avec MacFly, c'est un max. 4W suffit je pense.

 

voir les spec de Dew not ici :

 

https://www.dew-not.com/specifications.htm

 

bien sur le pare buée est utile pour plusieurs raisons:

- ça réduit la nécessité de résistance chauffante, on peut souvent s'en passer, ou du moins réduire la puissante -> moins de turbulence instrumentale.

- ça protège aussi des lumières parasites

Modifié 26 janvier 2017 par olivdeso

[OrionRider]

Juste pour info, sur ma 80 d'autoguidage j'ai 3 watts et ça marche parfaitement. Le filament nichrome est directement enroulé autour du corps de l'instrument, au niveau de la lentille.

 

Si on utilise un manchon chauffant en textile, je suppose qu'il faut plus que si la résistance est directement en contact avec l'instrument.

[macfly51]

C'est clair qu'avec une caméra infra-rouge on apercevrait une belle couronne périphérique plus chaude que le centre, mais sur "seulement" 100mm de diamètre, la chaleur devrait bien se propager....

 

Reviens poser la question quand tu auras acquis des jumelles de 200mm, on se repenchera sur la question

 

Plus serieusement, à ta place; les calculs donnent entre 4w et 6w, OrionRider n'a jamais eu besoin de plus de 3w sur une 80mm. Une 100mm doit peser pas loin du double. Donc je partirais sur 5w

[Blacksky]

... En effet, ce qui joue est finalement la surface de verre qui dissipe la chaleur de la résistance, donc proportionnel au carré du rayon et non au rayon ...

Yess ! J'avais oublié ça, quand on monte en diamètre ...

Merci Oliv pour les infos complémentaires et les specs Dew-not !

Je chauffe donc beaucoup trop mes accessoires sur mon Newton, à revoir ...

 

> Orion, tu as fait ça avec du fil résistif ? Tu as pris quoi comme référence ?

J'ai vu qu'ils le vendaient avec une valeur en ohms/mètre : on fait nos petits calculs et y'a plus qu'à enrouler ...

Par contre je n'ai pas vu de valeur de puissance maxi acceptée (watts/mètre) ?

Autre question, est-ce que ce type de fil est isolé (verni ou autre) ? Ou il faut le faire au moment de l'enroulement autour de l'objectif ?

 

> OK Mac, je te passerai un coup de fil lorsque j'aurai des 40 x 200 !!!

 

Bon grâce à vos avis, et ce que j'ai lu et aussi vu sur le terrain, je vais partir sur les solutions suivantes :

1/ un bon pare-buée : ça coûte pas grand chose et il évitera d'allumer le chauffage dans 75/80 % des cas je pense.

2/ Circuits de chauffage : je vais en monter 2, là aussi ça coûte pas grand chose si je les fais moi-même !

Un de 3,5 w. qui devrait donc suffire en préventif les nuits de forte humidité ;

Un autre de 8 w. en cas de besoin si la buée ou le givre est déjà formé(-ée) et qu'il faut le(la) faire partir ; ça m'est déjà arrivé d'oublier d'appuyer sur l'interrupteur avec le Newton et d'avoir le secondaire, chercheur et Telrad complètements glacés !

 

Merci pour votre aide les gars, extra ce forum !

 

Bon ciel

Vincent

[OrionRider]

> Orion, tu as fait ça avec du fil résistif ? Tu as pris quoi comme référence ?

J'ai vu qu'ils le vendaient avec une valeur en ohms/mètre : on fait nos petits calculs et y'a plus qu'à enrouler ...

Par contre je n'ai pas vu de valeur de puissance maxi acceptée (watts/mètre) ?

Autre question, est-ce que ce type de fil est isolé (verni ou autre) ? Ou il faut le faire au moment de l'enroulement autour de l'objectif ?

 

Fil nichrome 28AWG, vraiment pas cher du tout: http://www.ebay.fr/itm/Nichrome-Wire-Resistance-Nickel-Chrome-Heating-Element-Hot-Cutting-Various-Sizes-/251550106470

 

Le fil n'est pas isolé. Soit tu le scotches en place de façon à ce que les enroulements ne se touchent pas, soit tu fabriques un manchon.

 

Perso, pour faire un manchon j'utilise du velcro autocollant large (côté 'doux'). L'adhésif est très puissant. Tu déposes le fil dessus, ça aide à le convaincre (ce genre de fil fait 'Poiiing!' en s'enroulant partout). Quand le coupon est couvert avec un serpentin de fil, il ne reste qu'à coller une feuille de papier, tissu ou de plastique par-dessus tout ça, histoire de neutraliser l'adhésif et de maintenir le fil à sa place.

 

 

Circuits de chauffage : je vais en monter 2, là aussi ça coûte pas grand chose si je les fais moi-même !

Un de 3,5 w. qui devrait donc suffire en préventif les nuits de forte humidité ;

Un autre de 8 w. en cas de besoin

 

Beaucoup plus simple: http://www.ebay.fr/itm/LM2596s-DC-DC-buck-adjustable-step-down-Power-Supply-Converter-module-Repair-/252669994970

 

La minuscule vis permet de régler finement le voltage de sortie. En entrée, tu lui mets ce que tu veux, 12V par exemple.

 

Avec un wattmètre, tu ajustes la vis du module jusqu'à lire le wattage désiré. Le wattmètre se met entre la batterie et le module DC-DC.

Si nécessaire, tu peux ajuster la longueur du fil, ou choisir une section différente, selon les besoins.

 

Si ma mémoire est correcte, avec ±80cm de fil sous 5V j'avais ±0,6A, soit 3 watts.

Modifié 26 janvier 2017 par OrionRider

[Blacksky]

Ok pour l'isolation, c'est la méthode que j'applique.

Une bande de scotch à l'envers sur le pourtour, les éléments chauffants, puis une nouvelle bande d'adhésif pour fixer le tout en place et isoler en même temps !

Et ça reste amovible si on fait comme tu dis avec des bandes Velcro.

 

... Beaucoup plus simple: http://www.ebay.fr/itm/LM2596s-DC-DC-buck-adjustable-step-down-Power-Supply-Converter-module-Repair-/252669994970

 

La minuscule vis permet de régler finement le voltage de sortie. En entrée, tu lui mets ce que tu veux, 12V par exemple. ...

Alors ça, je ne connaissais pas.

Et seulement 1 euro !!!

Merci pour l'tuyau !

[Daube-sonne]

Bonsoir,

 

Si tu connais ton alimentation (tension), tu as juste à calculer ta résistance pour obtenir 5w.

 

Là y a besoin de rien comme électronique.

 

J'ai fait un bandeau chauffant avec du velcros pour une optique autour de 80mm, 5w.

 

J'avais prévu de l'alimenter avec une batterie-chargeur USB donc 5V. Me fallait donc 5 Ohms.

 

Faut prévoir une bonne longueur de fil résistif pour le faire un peu serpenter dans le bandeau en velcros. J'ai pris du 9 Ohm/m (http://www.taklope.com/geek-vape/2092-inox-ss316l-10m-geek-vape.html), on trouve pas mal de choix chez les vapoteurs.

 

Donc 55cm de ce fil emprisonné dans 30cm de velcros autocolant et ça fonctionne.

 

 

Amicalement, Vincent

[OrionRider]

Chouette montage.

C'est pratique. Faut juste penser à ne pas le brancher sur un PC, parce que tirer 1A sur l'USB, c'est beaucoup. La plupart des PC portables n'apprécient pas. ;-)

 

L'avantage des modules réglables c'est qu'on peut changer la température. Et puis ça marche avec à peu près n'importe quel diamètre fil, sans devoir mesurer précisément la longueur.

Modifié 27 janvier 2017 par OrionRider

[Daube-sonne]

L'avantage des modules réglables c'est qu'on peut changer la température. Et puis ça marche avec à peu près n'importe quel diamètre fil, sans devoir mesurer précisément la longueur.

 

Ah ouais si pour 1€ tu peux changer en plus la puissance/T° ça vaut carrément le coup.

 

Est-ce que dans la logique y aurait pas moyen de placer une petite sonde température (faudrait encore trouver un truc pas cher), histoire d'avoir un repère ?

 

Amicalement, Vincent

[Blacksky]

Bonjour,

 

Et voilà les jumelles "préparées" contre le froid et l'humidité !

Ne manque plus que les pare buée : un peu de découpage, du velcro et c'est fini.

Fait maison à base de résistances chauffantes soudées, du câble et deux interrupteurs pour chauffer (ou pas) lentilles et/ou oculaires.

 

Pour les lentilles frontales, 2 x 3,8 watts + isolation à base de couverture de survie.

Je pense que cette dernière va déjà bien ralentir l'arrivée de buée ...

 

 

Et 2 x 1 watt pour les oculaires + isolation itou.

 

 

 

Estimation du coût pour le tout : 10 à 12 euros.

 

Tant que j'y était, re mise en place des sabots pour re tester le Kick Finder et le pointeur laser ...

Un peu plus compliqué à bricoler, car la première mouture, plus simple, avait trop de jeu ;

Le réglage d'alignement instrument/pointeur partait dans les choux tout le temps !

Là c'est plus rigide, car coincé "en force" avec du caoutchouc de chambre à air de vélo sous les patins. En plus ça protège l'axe central des rayures !

 

Bon ciel

Vincent